水稲高温不稔耐性に及ぼす葯気孔の生理的役割の解明

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これまでに研究代表者らは、イネの葯に存在する気孔数と高温不稔耐性との間には高い正の相関があることを明らかにし、葯の気孔には、①蒸散により葯自身を冷却して高温から花粉を防御する機能や、②葯を脱水して開裂・花粉飛散を促進する機能等の役割を果たしているといった仮説を構築した。本研究では、仮説を検証することにより、葯の気孔が高温不稔耐性に及ぼす影響や葯の気孔の生理的機能を明らかにする。耐性及び感受性品種の高温処理後の花粉の状態をヨウ素デンプン反応により解析した結果、耐性品種は高温でも健全な花粉の含有率が高いことを明らかにした。したがって、葯の気孔からの蒸散による葯の冷却により、花粉の温度上昇が抑制され花粉能力が維持された可能性が示唆された。次に、耐性及び感受性品種を使用し、人工気象室内にて近接撮影可能なカメラで、高温処理中の開花直後から開裂が終了するまでの連続的撮影を試みたが、高温下での連続撮影では機器に異常が生じ、撮影が困難であることが分かった。急遽、目視での開花開始から終了までの時間の計測に変更した。開裂速度の計測はできなかったが、高温時の開花開始から終了までの時間は、感受性品種では明らかに遅延していることが判明し、気孔が葯の水分状態へ関与している可能性が示唆された。また、高温不稔耐性には出穂期の茎NSC量と一穂に付く穎花（籾）の数が影響する可能性がある。耐性及び感受性品種計15品種を人工気象室で生育させ、NSCについては出穂時および高温処理後のイネから茎を採取し、NSC量を測定した。一穂籾数については、出穂後の穂を採取し、穎花数を計測した。NSC量は一部の高温耐性品種で高く、出穂時のNSC量には耐性との相関が確認できた。一穂籾数も高温耐性品種で多い傾向にあったが、相関は確認できなかった。出穂時のNSC量は耐性に影響することが示唆された。